Совет по химии Учебно-методического объединения
по классическому университетскому образованию

Контрольные задания по дисциплине
"Аналитическая химия"

1. Классификация методов химического анализа. Основные характеристики методов.
2. Аналитический сигнал. Способы определения концентрации вещества.
3. Количественные характеристики точности и чувствительности химического анализа.
4. Систематические и случайные погрешности химического анализа.
5. Представительная проба. Размер и способы отбора.
6. Подготовка пробы к анализу.
7. Идеальные и реальные системы. Активность, общая и равновесные концентрации. Уравнение материального баланса.
8. Основные положения кислотно-основной теории Бренстеда-Лоури.
9. Сильные и слабые кислоты и основания. Буферные растворы и их свойства.
10. Титрование кислот и оснований, титрование смесей кислот и оснований
11. Количественные характеристики комплексных соединений. Применение комплексов в химическом анализе.
12. Органические реагенты. Применение в химическом анализе.
13. Окислительно-восстановительные реакции. Окислительно-восстановительный потенциал, факторы, влияющие на его величину.
14. Окислительно - восстановительное титрование. Примеры практического применения.
15. Кинетические методы анализа, их метрологические характеристики.
16. Сущность титриметрического метода анализа. Требования к реакциям в титриметрии. Растворы первичных и вторичных стандартов.
17. Кривые титрования, принцип построения. Кривые титрования в различных методах анализа. Индикаторы.
18. Равновесие осадок - раствор. Факторы, влияющие на растворимость осадков.
19. Различия в условия осаждения кристаллических и аморфных осадков.
20. Виды загрязнений осадков (совместное осаждение, соосаждение, последующее осаждение) и способы устранения загрязнений.
21. Разделение и концентрирование в химическом анализе. Основные используемые методы.
22. Экстракция как метод разделения и концентрирования. Основные теоретические положения.
23. Сущность хроматографического метода анализа. Виды хроматографии.
24. Вольтамперометрия. Сущность метода и его разновидности.
25. Потенциометрия. Сущность метода и его разновидности
26. Кулонометрия. Сущность метода и его разновидностию.
27. Виды спектров, используемых в спектроскопических методах химического анализа.
28. Закон Ламберта-Бугера-Бера, его использование в спектроскопических методах анализа.
29. Источники атомизации и возбуждения в атомно-эмиссионных спектроскопических методах химического анализа.
30. Люминесцентный анализ. Флуоресценция и фосфоресценция. Характеристики метода и области применения.

1. Требования, предъявляемые к осаждаемой и гравиметрической формам.
2. Сформулируйте правила адсорбции. Какие факторы влияют на количество адсорбированных примесей?
3. Что такое гравиметрический фактор (F)? Какая гравиметрическая форма лучше подходит для определении магния - пирофосфат или оксихинолинат?

4. Дайте определение понятиям титрование, скачок титрования, точка эквивалентности, конечная точка титрования.
5. Какие факторы влияют на величину скачка на кривой кислотно-основного титрования.
6. Приведите примеры первичных и вторичных стандартных растворов, используемых в кислотно-основном титровании.
7. На чем основано действие металлоиндикатора в комплексонометрическом титровании.
8. Укажите способы комплексонометрического титрования.
9. Какие способы используются для фиксирования конечной точки титрования в окислительно-восстановительном титровании?
10. Сущность метода перанганотометрии, первичные стандартные вещества.
11. Сущность метода иодометрии, первичные стандартные вещества.

12. Дайте определение следующих понятий: экстракция, экстрагент, разбавитель, экстракт. Приведите примеры.
13. Сформулируйте условия экстракции веществ.

14. Использование пламени в методе атомной эмиссии. Процессы, протекающие в пламени.
15. Каковы способы атомизации вещества в методах атомной эмиссии и абсорбции.
16. Какой вид имеет зависимость степени атомизации вещества от температуры пламени, которое используется для его атомизации? Объясните ход кривой.
17. Какие элементы можно определять пламенным эмиссионным методом с высокой чувствительностью?
18. Какие источники излучения используют в методе атомной абсорбции. Чем обусловлена высокая селективность метода?
19. Какой из методов и почему лучше для проведения многоэлементного анализа: атомно-абсорбционный или атомно-эмиссионный?
20. Что такое эффект тушения люминесценции? Виды тушения.
21. Изобразите схематически взаимное расположение спектров поглощения и люминесценции вещества.
22. Основной закон светопоглощения. Причины отклонения от закона Бугера-Ламберта -Бера.
23. Представьте графически следующие зависимости (при соблюдении основного закона светопоглощения): A=f(), А=f(C), =f(C), А=f(l).

24. В чем состоит преимущество хроматографии по сравнению с экстракцией и сорбцией?
25. Нарисуйте элюентную хроматограмму разделения двух веществ. Какие хроматографические параметры используют для идентификации компонентов смеси?
26. Какие параметры хроматографического пика используют для количественного анализа? Перечислите основные методы количественного хроматографического анализа.
27. Как провести деионизацию воды с помощью ионообменников? Напишите уравнения ионообменных процессов

28. Каков тип проводимости для металлических индикаторных электродов первого рода и мембранных электродов?
29. Какие типы мембран используют для изготовления ИСЭ?
30. Как устроен стеклянный электрод? В каком интервале рН он функционирует?
31. Какие требования предъявляют к электродам сравнения? Приведите их примеры.
32 Сформулируйте законы Фарадея. Как определяют количество электричества в прямой кулонометрии и в кулонометрическом титровании?
33. Каковы преимущества кулонометрического титрования перед классической титриметрией?
34. Какие характеристики вольтамперограммы лежат в основе качественного и количественного анализа?
35. Какие факторы влияют на величину предельного диффузионного тока в полярографии?

1. Есть 1М раствор NH₄Cl и 2М раствор NH₃. Как из них приготовить буферный раствор: а) с рН 9,25; б) с рН 10,25? Для NH₃ pK_b = 4,75.
2. Как из 1М CH₃COOH и 1М CH₃COONa приготовить буферный раствор с рН 5,75? Для CH₃COOH pK_a = 4,75.
3. Рассчитайте рН буферных растворов: а) 0,1M NH₄Cl + 0,1M NH₃; б) 0,2M NH₄Cl + 0,2M NH₃. Какой из этих буферных растворов и почему, будет дольше поддерживать рН постоянным при прибавлении к ним одинаковых порций 0,1М HCl? Для NH₃ pK_b = 4,75.
4. Титруют 0,1000М раствор NH₃ 0,1000М раствором HCl.Рассчитайте величину рН в точке эквивалентности. Для NH₃ pK_b = 4,75.
5. Какой комплекс преобладает в растворе, содержащем 0,500М кадмия (II) и 2,0М иодида калия? Константы устойчивости иодидных комплексов кадмия равны: ₁ = 1,91ћ10²; ₂ = 2,69ћ10³; ₃ = 3,09ћ10⁴ ; ₄ = 2,57ћ10⁵.
6. По величинам стандартных потенциалов полуреакций Cd²⁺ + 2e = Cd
   (-0,403В) и CdL₄^2- + 2e = Cd + 4L^- (-0,958B) оцените величину b₄ для комплекса CdL₄^2-?.
7. Рассчитайте рН, при котором возможно окисление иодида нитрит-ионами (К_равн > 1). E⁰_NO2?,2H+/NO = 1,202B; E⁰_I2/2I? = 0,54В.
8. Почему Cu²⁺ окисляет иодид, хотя E⁰ для полуреакции Cu²⁺ + e = Cu⁺ равен 0,16В, а для полуреакции I₂ +2e = 2I^- - 0,54В? Рассчитайте величину константы равновесия реакции. Для CuI K⁰_S = 1,110^-12.
9. Один из фосфатов - FePO₄ (K⁰_S = 1,2910^-22), Ca₃(PO₄)₂ (K⁰_S = 1,0010^-26) - растворяется в CH₃COOH. Какой и почему?
10. К раствору, содержащему по 110^-2М KI и KCl, прибавили равный объем насыщенного раствора Ag₂SO₄. Какой осадок будет выпадать первым? Для: AgI K⁰_S = 9,9810^-16, для AgCl K⁰_S = 1,7810^-10, для Ag₂SO₄ K⁰_S = 1,4510^-5.
11. Рассчитайте рН количественного осаждения CaC₂O₄ с помощью 0,1М (NH₄)₂C₂O₄. Для CaC₂O₄ K_S⁰ = 2,310^-9; для H₂C₂O₄ К_{а, 1} = 5,6210^-2; К_{а, 2} = 5,8910^-5.
12. Почему и во сколько раз увеличится растворимость AgI в 1M NH₃ по сравнению с растворимостью в насыщенном водном растворе AgI? Для AgI K_S⁰ = 9,9810^-17; для Ag(NH₃)₂⁺ b₁ = 2,0910³; b ₂ = 1,6210⁷.
13. ЭДС гальванического элемента из платинового электрода в растворе, содержащем Fe(III) и Fe(II), и насыщенного каломельного электрода (НКЭ) равна 0,558В. Каково соотношение Fe(III)/Fe(II)? E⁰_{Fe(III)/Fe(II)} = 0,771В, E_НКЭ = 0,242В
14. Навеску массой 0,5000 г FeSO₄ћ7H₂O (мол. масса 278,05) растворили в 100,0 мл 1М HCl. Потенциал платинового электрода, погруженного в этот раствор, равен 0,320 В относительно НКЭ. Рассчитайте массовую долю (%) Fe₂(SO₄)₃ в препарате. Мол. масса (Fe₂(SO₄)₃) 399,88; Е^0?_Fe³⁺_/Fe²⁺_{, 1M HCl} = 0,459В.
15. Навеску каолина массой 0,2480 г растворили, после отделения кремниевой кислоты раствор разбавили до 250 мл в мерной колбе. Из 20,00 мл полученного раствора осадили 8-оксихинолинат алюминия. После высушивания получили осадок массой 0,1038 г. Какова массовая доля (%) оксида алюминия в каолине? Мол. масса (Al(C₉H₆ON)₃) 459,44; мол. масса (Al₂O₃) 101,96.
16. Сколько миллилитров 5%-ного раствора BaCl₂ћ2H₂O, взятого с 10%-ным избытком, нужно для осаждения сульфат-иона из 10,00 мл 5,5%-ного раствора H₂SO₄ (р = 1,035 г/см³)? Мол. масса (BaCl₂) 208,23; мол. масса (H₂SO₄) 98,07; мол. масса (H₂O) 18,00.
17. Сколько кальция (г) будет потеряно за счет растворимости при промывании CaC₂O₄2H₂O с помощью 200 мл а) воды, б) 0,01М (NH₄)₂C₂O₄? Для CaC₂O₄2H₂O K_S⁰ = 2,9910 ^-9.
18. Каково содержание CaO (% мас.) в известняке, если при определении кальция из навески 0,3025 г получено 0,2505 г осадка CaSO₄ (гравиметрическая форма). Мол. масса (CaO) 56,08; мол. масса (CaSO₄) 136,14.
19. Напишите формулу изучаемого соединения по данным элементного анализа (%, мас.): С - 79,93; H - 6,37; N - 17,70. Мол. масса: (С) - 12,01;(H) - 1,007; (N) - 14,007.
20. Из навески технического гидроксида натрия массой 3,1496 г, содержащего в качестве основной примеси карбонат натрия, приготовили 1,00 л раствора. На титрование 10,00 мл полученного раствора в присутствии фенолфталеина (рТ 9,0) израсходовали 7,36 мл 0,1000М раствора HCl, а на титрование такого же объема раствора в присутствии метилового оранжевого (рТ 4,0) - 7,52 мл раствора HCl. Найдите массовые доли (%) NaOH и Na₂CO₃ в образце. Мол. масса: (Na₂CO₃) 105,99; (NaOH) 40,00.
21. При определении меди в сплаве иодометрическим методом на титрование аликвоты 10,00 мл раствора, полученного растворением навески 0,2000 г в объеме 100,0 мл, израсходовано 8,53 мл 0,0100М раствора тиосульфата натрия. Вычислите содержание (%) меди в сплаве. Мол. масса: (Cu) 63,54.
22. На титрование 50,00 мл воды в аммиачном буферном растворе в присутствии индикатора эриохромового черного Т израсходовано 15,00 мл 0,0100М ЭДТА. На титрование такой же аликвоты после добавления избытка NaOH в присутствии индикатора кальцеина израсходовано 10,00 мл 0,0100М раствора ЭДТА. Определите: а) молярные концентрации кальция и магния в этой воде; б) общую жесткость воды, выразив в мг/л СаСО₃. Мол. масса (СаСО₃) 100,19.
23. При определении железа в пробе сточной воды объемом 200,0 мл его окислили до Fe(III), осадили аммиаком, отделили осадок от раствора и после растворения осадка в соляной кислоте оттитровали железо, израсходовав 5,14 мл 0,0050М раствора ЭДТА. Рассчитайте общую концентрацию железа в воде (мг/л). Мол. масса: (Fe) 55,85.
24. При анализе пробы сточной воды объемом 100,0 мл на содержание сульфат-ионов их осадили раствором хлорида бария. Осадок сульфата бария отфильтровали, промыли и растворили в 30,00 мл 0,0250М раствора ЭДТА. Избыток ЭДТА оттитровали, израсходовав 15,00 мл 0,0250М раствора хлорида магния. Рассчитайте концентрацию сульфат-ионов (мг/мл) в образце. Мол. масса (SO₄) 96,07.
25. Потенциал F-селективного электрода, погруженного в 25,0 мл пробы (25^оС) изменился от 105 до 80 мВ при добавлении 1,00 мл 5,0ћ10^?2М NaF. Сколько миллиграммов фтора содержится в пробе, если известно, что крутизна электродной функции на 3 мВ ниже теоретической. Мол. масса (F) 19,9.
26. Для определения натрия в стекле три его навески по 0,1000 г растворили в смеси H₂SO₄ и НF , растворы упарили, остатки обработали разбавленной HCl и перенесли в мерные колбы объемом 250,0 мл. Во вторую и третью колбы добавили, соответственно, 10,00 и 20,00 мл стандартного раствора натрия (с = 250,0 мкг/мл). Растворы разбавили водой до метки и фотометрировали в пламени светильный газ - воздух. Соответствующие значения интенсивностей (у. е.) равны 17.0, 26,0 и 35,0. Определите массовую долю (%) натрия в стекле.
27. Молярный коэффициент поглощения воднорастворимого комплекса никеля с диметилглиоксимом при 470 нм равен 1,3010⁴. Рассчитайте: а) оптическую плотность раствора комплекса, в 1 мл которого содержится 1 мкг никеля, при толщине поглощающего слоя l = 1,00 см; б) его пропускание; в) концентрацию никеля в растворе (мкг/мл), если оптическая плотность раствора, содержащего диметилглиоксимат никеля и помещенного в кювету с l = 3,00 см, равна 0,190 при 470 нм. Мол. масса (Ni) 58,69.
28. При определении железа в виде моносульфосалицилатного комплекса пропускание раствора, содержащего 0,115 мг металла в 25,0 мл раствора, равно 54,5% при толщине поглощающего слоя l = 2,00 см. Рассчитайте молярный коэффициент поглощения комплекса. Мол. масса (Fe) 55,85.
29. Оптическая плотность раствора, содержащего 1,00 мг кофеина C₈H₁₀O₂N₄H₂O в 100,0 мл 0,005М Н₂SО₄, равна 0,510 при 272 нм в кювете с l = 1,00 см. Навеску растворимого кофе массой 2,5000 г растворили в воде и разбавили до 500 мл. Аликвоту полученного раствора 25,0 мл поместили в мерную колбу вместимостью 500 мл, добавили 25,0 мл 0,1М Н₂SО₄, осветлили, а затем разбавили раствор до метки. Оптическая плотность этого раствора, измеренная в тех же условиях, оказалась равной 0,415. Рассчитайте массу кофеина в 100,0 растворимого кофе. Мол. масса (C₈H₁₀O₂N₄H₂O) 212,1.
30. Образец стали содержит 0,5% кремния. Какую навеску стали (г) следует растворить в 100,0 мл, чтобы, отобрав 25,0 мл этого раствора в колбу на 50,0 мл, получить раствор -кремнемолибденовой гетерополикислоты H₄(SiMo₁₂O₄₀)nH₂O ( = 2,210³ лмоль^-1см^-1 при = 400 нм), поглощение которого в кювете с l = 1,00 см отвечало бы минимальной погрешности фотометрических измерений (А_опт = 0,434)? Мол. масса (Si) 28,09.